化学仪器模板

使用常用的接触式坐标测量机 (CMM) 或手动量规（例如针规或塞规）检查微加工特征存在以下局限性：

1. 检查速度慢和/或劳动强度大，因此通常只检查一定比例的工件

2. 许多狭窄的 EDM 或激光加工腔体很难或不可能用物理接触式测头或显微镜式量规触及

3. 通常，不会立即检测到缺陷，从而影响生产周期。 当检查在与微加工站分开的区域进行时，任何所需的修正都会比将检查集成在微加工站内或附近更显着地影响生产周期。

4. 可能无法足够快地检测到机加工工具的问题， 以防止不必要的缺陷传播。例如，电火花加工中石墨电极的任何损坏都应立即处理，以便首先防止加工缺陷。

   
   

与上述接触法的局限性相比，NOVACAM SURFACEINSPECT 非接触式 3D 计量系统   为机加工操作提供了一个选项来提高质量控制，从而提高生产率。SURFACEINSPECT 系统可在不影响表面的情况下高速获取测量值，从而实现对机加工工件的完整和自动化质量控制。

快速介绍 – SURFACEINSPECT 系统

• 提供 非接触式微米级精度 表面测量

• 以逐点方式和光栅模式进行光学测量（见图）

• 以每秒高达 100,000 次 3D 点测量的速度获取表面

• 能够捕获 3D 数据以计算 同一扫描序列中的尺寸（GD&T 参数）、粗糙度和缺陷。

由于其设计的模块化和基于光纤的特性，SURFACEINSPECT 系统还提供了业内独一无二的安装多功能性（稍后会详细介绍）。

作为喷气发动机涡轮的一部分，定子叶片（如右图所示）具有电火花加工的密封槽，长约 30 毫米，宽 0.4 毫米，深 1.8 毫米。

根据特征所需的测量类型——无论是几何形状、粗糙度、缺陷还是半透明材料的厚度——用户可以根据扫描路径、速度和采集密度配置 SURFACEINSPECT 系统采集参数. 几何尺寸和公差 (GD&T) 检查通常需要最少的时间和点，而线性或区域粗糙度测量或自动缺陷检测可能需要长时间、更高密度的扫描。

出于说明目的，对图中定子叶片上的盲槽之一进行了两次扫描，每次使用不同的扫描参数：

扫描	轮廓密度	配置文件总数	每个配置文件的点数	总点数	经过时间
#1	每 1 毫米	30	400	12,000	1.5秒
#2	每 10 微米	3,000	400	1,200,000	33 秒

如上表所示， 速度较快、密度较低的扫描提供了 12,000 个 3D 点，而速度较慢、密度较高的扫描提供了 1,200,000 个 3D 点作为表面分析的基础。

两次扫描的 10 毫米长截面如下所示为微米级精度偏差图。

与上述接触式测量方法相比，SURFACEINSPECT 系统：

• 提供比接触式坐标测量机高数千倍的采样速度。因此，机加工表面的 GD&T 检测周期通常缩短 2 到 4 倍，而采集的数据密度要高得多

• 在同一扫描中自动捕获三种数据格式- 3D 点云、高度图像和强度图像（右侧显示的示例）。结合起来，这三种数据格式有助于对机加工工件进行快速缺陷检测

• 能够扫描高纵横比特征， 例如非常狭窄的机加工腔体（槽、孔等）的内部

• 可以直接集成到加工站中或旁边，从而能够快速反馈工件尺寸。这转化为缺陷纠正成本的降低（请参阅下面的部署的多功能性）

• 帮助快速诊断工具问题，防止错误传播。

  
  

工具质量检查可以通过两种方式完成。当扫描仪集成在流程中时，即使测量工件表面上的小幅度不合格也可能表明工具存在问题；或者，可以直接扫描刀尖（例如电火花加工中的石墨电极）是否有损坏迹象（开裂等），以诊断是否需要修整或更换刀尖。

使用 SURFACEINSPECT，检测自动化得到系统功能的全面支持，例如基准对齐、自动通过/失败报告和可导出报告。采集的点云可以根据用户定义的标准（GD&T、线性粗糙度、表面粗糙度和缺陷检测）进行评估，或与参考 CAD 模型进行比较。

对于实验室内检测，PC 上随附的计量软件（例如 InnovMetrics PolyWorks Inspector TM）可以将采集的点云作为 3D 交互式地图进行全面查看和分析。偏差图等视图提供了对微加工过程的关键洞察力。

与所有 NOVACAM 3D 计量系统一样，SURFACEINSPECT 系统使用低相干干涉测量 (LCI) 技术。它也是一个基于光纤的模块化系统，这意味着它的振镜扫描仪探头通过一根长达数米的光纤连接到单个信号处理检测器盒（干涉仪）。因此，基于光纤的探头：

• 可安装在检测台上并倾斜以适应大多数工件特征

• 可作为机器人手臂末端执行器或 3D 视觉组件轻松集成到工厂车间的自动化或半自动化系统中

• 提供在单个扫描序列中获取几乎任何几何体所需的多功能性和自由度——无需合成图像。